چیلر خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک
برای دریافت مشاوره خرید و فروش یا استعلام قیمت چیلر دستگاه تزریق پلاستیک با مشاوران مجرب جوان پلاست تماس بگیرید. شماره های تماس: 6432 3387 031 _ 6433 3387 031
چیلر دستگاه تزریق پلاستیک_ خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک
در فرآیند تزریق پلاستیک، عمده‌ترین بخش چرخه تولید مربوط به خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک است. این مرحله حدود ۶۰ الی 70 درصد از کل چرخه را شامل می‌شود و کاهش حتی کوچک در این بخش می‌تواند باعث افزایش تولید در مدت زمان کمتر شود. همچنین خنک‌سازی مناسب در تزریق پلاستیک خطر نقص، دوباره‌کاری و هدر رفت مواد را کاهش می‌دهد. بنابراین ضروری است که تولیدکنندگان خطوط پلاستیک، طراحی کانال‌های خنک‌کننده را بهینه کرده و از خطرات احتمالی در تولید قطعات جلوگیری کنند.
کانال‌های خنک‌کننده یا خطوط خنک‌کننده به خنک‌سازی یکنواخت قالب‌های تزریق کمک می‌کنند و باعث تولید قطعات پلاستیکی بدون فرو رفتگی و تاب‌برداشتن می‌شوند. در فرایند تزریق پلاستیک، مواد اولیه پلاستیک گرم شده و سپس به حفره قالب تزریق می‌شود. پلاستیک حفره را پر می‌کند، به شکل آن درمی‌آید و خنک می‌شود. این فرایند خنک‌سازی پلاستیک را به حالت جامد بازمی‌گرداند و قطعه نهایی شکل می‌گیرد، اما عدم یکنواختی دما در قالب می‌تواند باعث خنک‌سازی نامناسب شود که در نهایت به نقص در قطعه منجر می‌شود.
برای اطمینان از اینکه زمان خنک‌سازی به حداقل برسد، ابتدا باید طراحی مناسب سیستم خنک‌کننده قالب تزریق و بهترین روش خنک‌سازی را در اختیار داشته باشید. بنابراین تا پایان این مطلب همراه باشید تا با بهترین گزینه‌ها برای کاهش زمان چرخه آشنا شوید.
انواع چیلر دستگاه تزریق پلاستیک
چیلر دستگاه تزریق پلاستیک نقش بسیار مهمی در کنترل دما و خنک‌سازی قطعات تزریق شده ایفا می‌کنند و به به حجم تولید، نیاز به دمای کنترل شده، و شرایط محیطی بستگی دارد.این چیلرها به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
۱. چیلرهای هوا خنک (Air-Cooled Chillers)
در این چیلرها، گرمای آب برگشتی از قالب‌ها توسط مبرد جذب شده و مبرد در کمپرسور فشرده می‌شود. سپس مبرد فشرده‌شده به کندانسور منتقل می‌شود، جایی که با استفاده از جریان هوا خنک شده و به حالت مایع باز می‌گردد. آب خنک شده دوباره به سیستم تزریق پلاستیک بازگردانده می‌شود.این چیلرها بیشتر برای محیط‌هایی مناسب هستند که دسترسی به آب خنک محدود است. نصب و نگهداری آنها ساده‌تر است و برای کارگاه‌ها و کارخانه‌های کوچک و متوسط که نیاز به خنک‌سازی کم تا متوسط دارند، ایده‌آل هستند.
هوا به اندازه آب گرما را هدایت نمی‌کند، اما فن‌های الکتریکی می‌توانند گرما را از قالب تزریق دور کرده و هوای خنک‌تری را جایگزین کنند. قالب‌های خنک‌شونده با هوا چندان رایج نیستند، زیرا زمان زیادی برای کاهش دمای قالب تزریق از طریق انتقال حرارت به هوای اطراف نیاز دارند. اگر محیط اطراف دستگاه تزریق و خود قالب خنک نگه داشته شود، میزان انتقال حرارت به هوا افزایش می‌یابد. اما این کار می‌تواند هزینه عملیاتی اضافی برای خنک‌سازی آن فضا ایجاد کند.
۲. چیلرهای آب خنک (Water-Cooled Chillers)
این نوع چیلرها مشابه چیلرهای هوا خنک کار می‌کنند، اما به جای خنک کردن مبرد با هوا، از آب برای این کار استفاده می‌شود. آب خنک‌کننده از برج خنک‌کننده عبور می‌کند تا گرما را از مبرد جذب کند و مبرد را خنک کند. این آب خنک دوباره به چیلر برمی‌گردد و چرخه را تکرار می‌کند.این چیلرها در کارخانه‌های بزرگتر و پروژه‌هایی که نیاز به خنک‌سازی بیشتر و دقیق‌تر دارند استفاده می‌شوند. راندمان آنها بالاتر از چیلرهای هوا خنک است و به دلیل استفاده از برج خنک‌کننده، در محیط‌های با حجم آب مناسب و امکان نصب تجهیزات بزرگ کاربرد دارند.
قالب‌های خنک‌شونده با مایع اصلی‌ترین روش خنک‌سازی هستند. در خنک‌سازی با آب، مایع خنک‌کننده از طریق خطوطی در اطراف حفره قالب پمپ می‌شود. برای بهینه‌سازی خنک‌سازی، این خطوط تا حد ممکن به سطح قطعه نزدیک می‌شوند. به این سیستم‌ها، ترمولاتور می‌گویند و برای کارکرد آنها به یک منبع خنک‌کننده مانند برج خنک‌کننده نیاز است. باید توجه داشت که "آب" مورد استفاده برای خنک‌سازی در واقع ترکیبی از اتیلن گلیکول و آب است. آب به عنوان مایع خنک‌کننده از طریق قالب جریان یافته و حرارت را از قالب خارج می‌کند. اتیلن گلیکول نیز از زنگ‌زدگی در لوله‌های خنک‌کننده قالب جلوگیری کرده و به حفظ دمای پایدار قالب در طول فرآیند تولید کمک می‌کند. در برج خنک‌کننده، آب با یک ضد میکروب ترکیب می‌شود تا از رشد میکروبی جلوگیری شود.
۳. چیلرهای ترکیبی (Hybrid Chillers)
این چیلرها ترکیبی از تکنولوژی هوا خنک و آب خنک هستند. در این نوع چیلر، مبرد ابتدا توسط آب خنک‌کننده از طریق برج خنک‌کننده خنک می‌شود و سپس در مرحله دوم با جریان هوا در کندانسور، خنک‌کاری نهایی انجام می‌شود.این دسته از چیلر خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک مناسب شرایطی است که نیاز به انعطاف‌پذیری بیشتری دارند و می‌خواهند از مزایای هر دو نوع خنک‌سازی (هوا و آب) بهره ببرند. این چیلرها در مواقعی که تغییرات دمای محیط زیاد است و نیاز به کارایی بیشتر و مصرف انرژی کمتر وجود دارد، استفاده می‌شوند.
نکات مهم در خرید خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک
- ظرفیت خنک‌کننده دستگاه باید با نیازهای تولید شما متناسب باشد. ظرفیت خنک‌کننده به حجم آب و دمای مورد نیاز برای خنک کردن قطعات پلاستیکی و قالب‌ها بستگی دارد. اگر ظرفیت چیلر کمتر از نیازهای تولید شما باشد، قطعات به درستی خنک نمی‌شوند و ممکن است باعث ایجاد مشکلات در کیفیت محصول نهایی شود. از طرف دیگر، چیلر با ظرفیت بیش از حد نیز منجر به مصرف انرژی اضافی و هزینه‌های بالاتر می‌شود.
- بسته به شرایط محیطی و نیازهای خنک‌سازی، انتخاب بین چیلر هوا خنک و آب خنک بسیار مهم است. چیلرهای هوا خنک برای محیط‌هایی مناسب هستند که دسترسی به آب محدود است، در حالی که چیلرهای آب خنک برای کارخانه‌های بزرگ و با حجم تولید بالا که نیاز به دمای کنترل شده دارند، مناسب‌تر هستند.
- چیلر باید با سایر تجهیزات موجود در کارخانه یا کارگاه شما سازگار باشد. این سازگاری شامل سازگاری با خطوط تولید، لوله‌کشی، و سیستم‌های کنترلی است. سازگاری بالا از هزینه‌های اضافی و مشکلات در نصب و راه‌اندازی جلوگیری می‌کند.
- صرف انرژی یکی از عوامل مهم در هزینه‌های عملیاتی است. دستگاه‌های خنک‌کننده با راندمان بالاتر مصرف انرژی کمتری دارند و در طولانی‌مدت به صرفه‌تر هستند. چیلرهای با راندمان انرژی بالا، هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهند و به حفظ محیط زیست کمک می‌کنند.
- دستگاه خنک‌کننده باید دارای کیفیت ساخت بالایی باشد تا در شرایط مختلف محیطی به خوبی عمل کند و عمر طولانی داشته باشد. دستگاه‌های خنک‌کننده با کیفیت بالا نیاز به تعمیرات کمتر دارند و زمان خرابی را کاهش می‌دهند، که این امر موجب افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود.
- دستگاه‌های مدرن باید دارای سیستم‌های کنترلی پیشرفته باشند که امکان تنظیم دقیق دما و مانیتورینگ مستمر عملکرد دستگاه را فراهم کنند. کنترل دقیق دما و مانیتورینگ مستمر باعث بهبود کیفیت محصول نهایی و کاهش احتمال خرابی‌های ناگهانی می‌شود.
تفاوت برج خنک کننده با چیلر
برج خنک کننده و چیلر دو دستگاه متفاوت هستند، اگرچه هر دو برای خنک کردن استفاده می‌شوند. در دستگاه‌های تزریق پلاستیک، از هر دو دستگاه به صورت جداگانه یا گاهی با هم استفاده می‌شود، اما عملکرد و کاربرد آنها متفاوت است:
برج خنک کننده (Cooling Tower)
این دستگاه برای خنک کردن آب با استفاده از جریان هوا و تبخیر استفاده می‌شود. آب گرم از دستگاه تزریق پلاستیک به برج خنک کننده منتقل می‌شود و در آنجا با جریان هوا خنک می‌شود. برج‌های خنک کننده معمولاً برای خنک کردن حجم زیادی از آب مورد استفاده قرار می‌گیرند و در محیط‌های باز نصب می‌شوند.
چیلر (Chiller)
چیلر یک دستگاه مکانیکی است که از یک سیکل تبرید برای خنک کردن آب استفاده می‌کند. چیلرها می‌توانند آب را به دمای خیلی پایین‌تری نسبت به برج‌های خنک کننده برسانند و معمولاً در محیط‌های داخلی یا صنعتی که نیاز به کنترل دقیق دما دارند، استفاده می‌شوند.
در دستگاه‌های تزریق پلاستیک، از چیلر برای خنک کردن قالب‌ها و همچنین برای کنترل دمای دقیق در فرایندهای حساس استفاده می‌شود، در حالی که برج خنک کننده معمولاً برای خنک کردن آب برگشتی از سیستم‌های بزرگتر مانند چیلرها یا خود دستگاه تزریق به کار می‌رود.
طراحی سیستم خنک‌کننده تزریق پلاستیک
در طراحی یک سیستم خنک‌کننده برای قالب تزریق جدید، برای دستیابی به حداکثر خنک‌سازی و کاهش زمان چرخه، چند نکته وجود دارد:
- همه کانال‌های خنک‌کننده باید در نزدیکی ضخیم‌ترین بخش قطعه‌ای که در حال شکل‌گیری است قرار داشته باشند.
- اگر قطر کانال‌های خنک‌کننده بیش از ۸ میلی‌متر باشد، باید در سراسر قالب به‌صورت یکنواخت و با همان قطر ادامه یابند.
- به جای یک کانال خنک‌کننده بزرگ در داخل قالب، بهتر است چندین کانال کوچک اضافه کنید تا مایع خنک‌کننده به‌طور یکنواخت توزیع شود.
- در طراحی قالب از مواد رسانای حرارت استفاده کنید تا اثربخشی خنک‌سازی افزایش یابد. این کار به انتقال حرارت از قطعه هنگام خنک شدن در قالب کمک می‌کند.
- اطمینان حاصل کنید که هر دو نیمه قالب تزریق به‌طور کامل خنک می‌شوند. خنک‌سازی تنها یک نیمه یا بخشی از قالب می‌تواند احتمال تاب برداشتن قطعه در هنگام خنک‌شدن را افزایش دهد.
دستگاه‌های خنک‌کننده جایگزین
صرف‌نظر از نوع کانال‌های خنک‌کننده که در قالب تزریق استفاده می‌شود، سطوح داغ دور از خطوط خنک‌کننده خطر نقص قطعه را افزایش می‌دهند. برای ایجاد یک مدار خنک‌کننده موثرتر، ویژگی‌های طراحی مانند بافل‌ها، بابلرها و پین‌های حرارتی می‌توانند استفاده شوند. این سه گزینه می‌توانند به قالب اضافه شوند تا خنک‌سازی را افزایش دهند و میزان انقباض و تاب‌خوردگی در مرحله خنک‌سازی را کاهش دهند. بافل‌ها و بابلرها به ویژه در جریان‌های لایه‌ای مهم هستند زیرا سطح بیشتری از مایع خنک‌کننده در تماس با قالب داغ قرار می‌گیرد.
بافل‌ها (Baffles)
یک کانال خنک‌کننده است که به‌صورت عمود بر یک خط خنک‌کننده اصلی سوراخ شده است. این کانال حاوی یک تیغه است که مسیر خنک‌کننده را به دو مسیر نیمه‌گرد تقسیم می‌کند. در واقع بافل‌ها صفحات فلزی شبیه تیغه هستند که مایع خنک‌کننده را از یک کانال اصلی به یک کانال جانبی هدایت می‌کنند و سپس به کانال اصلی بازمی‌گردند. مایع از یک طرف تیغه بالا می‌رود و وارد کانال جانبی می‌شود تا به یک دهانه در بالای آن برسد. سپس مایع از طرف دیگر بافل پایین می‌آید و به کانال اصلی برمی‌گردد. با پیچ دادن ورق فلزی که تیغه را تشکیل می‌دهد، یک قالب‌ساز می‌تواند جریان مایع را به صورت مارپیچ هدایت کند تا توزیع دمای یکنواخت‌تری ایجاد شود. مزیت این گزینه افزایش سطح خنک‌سازی و همچنین راه‌حلی اقتصادی برای تنظیم دمای قالب در مناطق دشوار است.
بابلر (Bubblers)
بابلر نیز گزینه‌ای مشابه بفل است که می‌تواند در مناطق دشوار خنک‌سازی به کار رود. بابلر شامل یک لوله کوچک است که خنک‌کننده از پایین آن وارد می‌شود و از بالای لوله مانند یک فواره بیرون می‌زند. سپس مایع از دو طرف لوله پایین می‌آید و جریان خود را در سیستم خنک‌کننده ادامه می‌دهد. این گزینه برای هسته‌های باریک قالب مناسب است که به دلیل ضخامت محدود، نمی‌توانند مسیر خنک‌کننده بزرگی داشته باشند. (بابلرها معمولاً در هسته قالب پیچ می‌شوند، اما برای خنک‌سازی بخش‌های صاف قالب که نمی‌توان کانال‌های ماشین‌کاری شده را در آنها قرار داد نیز کاربرد دارند.)
پین‌های حرارتی (Thermal Pins)
پین‌های حرارتی سیلندرهای مهر و موم شده و پر از مایع هستند که در یک کانال خنک‌کننده قرار داده می‌شوند و به هدایت حرارت از قالب کمک می‌کنند. گرما باعث می‌شود مایع داخل پین حرارتی به گاز تبدیل شود. هنگامی که این گاز خنک می‌شود، به حالت مایع برمی‌گردد و این چرخه تکرار می‌شود. پین‌های حرارتی از لوله‌های مسی در انتقال حرارت موثرتر هستند؛ اما برای کارآمدی بیشتر، باید از ایجاد فضای خالی بین پین حرارتی و قالب جلوگیری کرد یا این فضاها را پر کرد.
هر دو بفل و بابلر دارای جریان محدودتری نسبت به کانال‌های خنک‌کننده اصلی هستند، بنابراین مقاومت جریان خنک‌کننده در آنها افزایش می‌یابد. باید در طراحی قالب با استفاده از این دستگاه‌ها دقت بیشتری به خرج داد. خوشبختانه، هر دو دستگاه خنک‌کننده را می‌توان در نرم‌افزارهای طراحی فعلی شبیه‌سازی کرد که این امر افزودن آنها را آسان می‌کند.